اوزار جي مرمت لاءِ گھٽائيندڙ بمقابله هائبرڊ CNC-AM

پي ايف ٽي، شينزين

هي مطالعو صنعتي اوزارن جي مرمت لاءِ ابھرندڙ هائبرڊ سي اين سي-ايڊيٽو مينوفيڪچرنگ (اي ايم) سان روايتي سبٽريڪٽو سي اين سي مشيننگ جي اثرائتي جو مقابلو ڪري ٿو. ڪارڪردگي جي ميٽرڪس (مرمت جو وقت، مواد جو استعمال، ميڪيڪل طاقت) کي خراب ٿيل اسٽيمپنگ ڊائيز تي ڪنٽرول ٿيل تجربن کي استعمال ڪندي مقدار ۾ طئي ڪيو ويو. نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته هائبرڊ طريقا مواد جي ضايع ٿيڻ کي 28-42٪ گھٽائي ٿو ۽ مرمت جي چڪر کي صرف سبٽريڪٽو طريقن جي مقابلي ۾ 15-30٪ گھٽائي ٿو. مائڪرو اسٽرڪچرل تجزيو هائبرڊ مرمت ٿيل حصن ۾ مقابلي واري ٽينسل طاقت (اصل اوزار جو ≥98٪) جي تصديق ڪري ٿو. بنيادي حد ۾ AM جمع ڪرڻ لاءِ جاميٽري پيچيدگي جي پابنديون شامل آهن. اهي نتيجا پائيدار اوزار جي سار سنڀال لاءِ هڪ قابل عمل حڪمت عملي جي طور تي هائبرڊ سي اين سي-اي ايم کي ظاهر ڪن ٿا.

1 تعارف

اوزارن جي خراب ٿيڻ سان پيداواري صنعتن کي هر سال 240 ارب ڊالر خرچ ٿين ٿا (NIST، 2024). روايتي ذيلي سي اين سي مرمت ملنگ/گرائنڊنگ ذريعي خراب ٿيل حصن کي هٽائي ٿي، اڪثر ڪري 60 سيڪڙو کان وڌيڪ بچاءُ واري مواد کي رد ڪري ٿي. هائبرڊ سي اين سي-اي ايم انضمام (موجوده ٽولنگ تي سڌي توانائي جمع ڪرڻ) وسيلن جي ڪارڪردگي جو واعدو ڪري ٿو پر صنعتي تصديق جي کوٽ آهي. هي تحقيق اعليٰ قدر واري ٽولنگ مرمت لاءِ روايتي ذيلي طريقن جي مقابلي ۾ هائبرڊ ورڪ فلو جي آپريشنل فائدن کي مقدار ڏئي ٿي.

2 طريقو

2.1 تجرباتي ڊيزائن

پنج خراب ٿيل H13 اسٽيل اسٽيمپنگ ڊائيز (طول و عرض: 300 × 150 × 80 ملي ميٽر) ٻن مرمت جي پروٽوڪول مان گذريا:

• گروپ الف (تخفيه):
  - 5-محور ملنگ ذريعي نقصان هٽائڻ (DMG MORI DMU 80)
  - ويلڊنگ فلر جمع (GTAW)
  - اصل CAD تائين مشيننگ ختم ڪريو.

• گروپ بي (هائبرڊ):
  - گھٽ ۾ گھٽ عيب ختم ڪرڻ (<1 ملي ميٽر کوٽائي)
  - ميلٽيو ايم 450 (316 ايل تار) استعمال ڪندي ڊي اي ڊي مرمت.
  - ايڊاپٽيو سي اين سي ري مشيننگ (سيمنز اين ايڪس سي اي ايم)

2.2 ڊيٽا حاصل ڪرڻ

• مواد جي ڪارڪردگي: مرمت کان اڳ/پوسٽ ماس ماپ (ميٽلر XS205)

• وقت جي ٽريڪنگ: IoT سينسرز سان عمل جي نگراني (ٽول ڪنيڪٽ)

• مشيني جاچ:
  - سختي جي نقشي سازي (بوهلر انڊينٽا ميٽ 1100)
  - مرمت ٿيل علائقن مان ٽينسل نمونا (ASTM E8/E8M)

3 نتيجا ۽ تجزيو

3.1 وسيلن جو استعمال

ٽيبل 1: مرمت جي عمل جي ميٽرڪس جو مقابلو

3.2 مشيني سالميت

هائبرڊ مرمت ٿيل نمونا ڏيکاريا ويا:

• مسلسل سختي (52-54 HRC بمقابله اصل 53 HRC)

• آخري ٽينسل طاقت: 1,890 MPa (±25 MPa) - بنيادي مواد جو 98.4٪

• ٿڪاوٽ جي جاچ ۾ ڪو به انٽرفيشل ڊيليمينيشن ناهي (80٪ پيداوار جي دٻاءُ تي 10⁶ چڪر)

شڪل 1: هائبرڊ مرمت انٽرفيس جو مائڪرو اسٽرڪچر (SEM 500×)
نوٽ: فيوزن بائونڊري تي برابر اناج جي جوڙجڪ اثرائتي حرارتي انتظام جي نشاندهي ڪري ٿي.

4 بحث

4.1 آپريشنل اثر

28.9٪ وقت جي گهٽتائي وڏي مقدار ۾ مواد جي هٽائڻ کي ختم ڪرڻ سان ٿيندي آهي. هائبرڊ پروسيسنگ ان لاءِ فائديمند ثابت ٿئي ٿي:

• بند ٿيل مواد جي اسٽاڪ سان پراڻي ٽولنگ

• اعليٰ پيچيدگي واري جاميٽري (مثال طور، ڪنفارمل کولنگ چينلز)

• گھٽ مقدار جي مرمت جا منظرنامو

4.2 ٽيڪنيڪل پابنديون

مشاهدو ڪيل حدون:

• وڌ ۾ وڌ جمع زاويه: افقي کان 45° (اوور هينگ خرابين کي روڪي ٿو)

• ڊي اي ڊي پرت جي ٿولهه ۾ فرق: ±0.12 ملي ميٽر جنهن لاءِ موافق ٽول پاٿ جي ضرورت آهي

• ايرو اسپيس گريڊ اوزارن لاءِ پوسٽ پروسيس HIP علاج ضروري آهي

5 نتيجو

هائبرڊ سي اين سي-اي ايم اوزار جي مرمت جي وسيلن جي استعمال کي 23-42٪ گھٽائي ٿو جڏهن ته گھٽائڻ واري طريقن جي ميڪيڪل برابري برقرار رکي ٿو. اعتدال پسند جاميٽري پيچيدگي وارن حصن لاءِ لاڳو ڪرڻ جي سفارش ڪئي وئي آهي جتي مواد جي بچت AM آپريشنل خرچن کي جائز قرار ڏئي ٿي. بعد ۾ تحقيق سخت ٽول اسٽيل (> 60 HRC) لاءِ جمع ڪرڻ جي حڪمت عملي کي بهتر بڻائيندي.